Abstrak—Industri  pengolahan  PCB  di  suatu  daerah  di  Jawa Timur  telah  beroperasi  sejak  tahun  2015  hingga  tahun  2020, Paska  penutupan  industri  belum  diketahui  dampak  terhadap lingkungan sekitar. Kemudian dilakukan analisis pendahuluan pada  kualitas  air  tanah  dan  tanah  di  wilayah  tersebut.  Hasil analisis menunjukkan bahwa terjadi pencemaran logam berat Pb sebesar 0,52 mg/L dan Cu sebesar 0,27 mg/L. Penelitian ini bertujuan  untuk  mengetahui  persebaran  logam  berat  Pb  dan Cu  pada  tanah  dan  air  tanah  di  sekitar  wilayah  industri  dan mengetahui jarak aman sumur yang layak konsumsi terhadap sumber  kontaminan  sesuai  dengan  Pergub  Jatim  Nomor  72 Tahun 2013. Metode yang digunakan untuk mengukur sebaran logam berat adalah model transport kontaminan satu dimensi. Model  ini  menggunakan  solusi  numerik  dengan  metode  beda hingga.  Langkah  dasar  metode  ini  antara  lain  membagi  grid waktu  hingga  5  tahun  dan  membagi  grid  jarak  per  100  meter hingga  jarak  terjauh  yaitu  700  meter,  mentransformasikan persamaan diferensial parsial model transport satu dimensi ke persamaan  kerja  beda  hingga,  dan  melakukan  simulasi konsentrasi.  Hasil  model  simulasi  konsentrasi  Pb  dari konsentrasi sumber 0,52 mg/L, 0,92 mg/L, 1.72 mg/L, 2.53 mg/L, 3.26  mg/L,  4.34  mg/L  dan  simulasi  konsentrasi  Cu  dari konsentrasi sumber 0,27 mg/L, 0,65 mg/L, 0,83 mg/L, 1.64 mg/L, 1.94  mg/L,  2.18  mg/L,  menunjukkan  bahwa  seluruh  hasil persebaran logam berat Pb dan Cu dari grid jarak 100 hingga 700 m yang disimulasikan mengalami persebaran melebihi grid jarak terjauh 700 meter. Hal ini ditunjukkan dari hasil simulasi semua konsentrasi pada grid jarak dan waktu masih terdapat sisa konsentrasi. Jarak aman sumur terhadap titik pembakaran untuk  logam  berat  Pb  minimal  200  m  dan  logam  berat  Cu minimal 100 m. Faktor yang paling mempengaruhi persebaran kontaminan pada air tanah berdasarkan simulasi model secara berurutan adalah adveksi, disperse, dan faktor retardasi.
Kata  Kunci—  Adveksi,  Air  Tanah,  Dispersi  Hidrodinamik, Faktor Retardasi, Transport Kontaminan.

## I. PENDAHULUAN
RINTED circuit board (PCB) adalah komponen inti dari peralatan  listrik  dan  elektronik  (EEE),  masih  memiliki nilai  sumber  daya  yang  berpotensi  tinggi  ketika  menjadi WPCBs  (limbah  PCB).  Isi  logam  mulia,  seperti  tembaga (Cu),  timah  (Sn),  emas  (Au),  perak  (Ag),  dan  paladium, relatif lebih tinggi pada WPCB zzdibandingkan dengan bijih alami  [1].  PCB  mengandung  komponen  logam  sebanyak 40%, keramik 30%, dan plastik 30% [2]. PCB mengandung Cu (20%), Pb (2%), Sn (4%), Ni (2%), Fe (8%), Zn (1%), dan sebagian  kecil  logam  berat  lainnya  seperti  Ag  (0,1%),  Au (0,1%),  dan  Pd  (0,005%)  [3].  Industri  pengolahan  PCB tersebar di 6 Kelurahan dengan total industri 100 perusahaan,
industri  terbanyak  terdapat  di  salah  satu  kelurahan  dengan jumlah 54 Industri. Industri ini berdiri sejak tahun 2015 dan ditutup  tahun  2020  oleh  pemerintah.  Proses  di  industri  ini dilakukan  dengan  pembongkaran  manual  dan  peleburan menggunakan  tungku  atau  kompor  berbahan  bakar  LPG ( open  burning ),  dilakukan di tanah terbuka yang  terletak di depan  rumah  dan  pada  tempat  pembakaran  yang  tersedia, proses  pencucian  alat  dilakukan  di  sumur  yang  merupakan sumber air bersih masyarakat setempat.
Paska  penutupan  industri  belum  diketahui  dampak  dari proses  industri  yang  telah  berlangsung  untuk  itu  dilakukan analisis  lebih  lanjut  mengenai  dampak  pada  tanah  dan  air tanah di sekitar industri. Kemudian dilakukan pengujian awal pada  tanah  di  titik  tempat  pembakaran  dan  pengujian  awal untuk  air  sumur  di  2  titik  kelurahan  antara  lain  air  sumur rumah kepala dusun dan air sumur dekat pembakaran. Hasil pengujian  awal  menunjukkan  bahwa  tanah  pada  tempat pembakaran memiliki kandungan Pb sebesar 0,52 mg/L yang artinya melebihi baku mutu Pergub Jatim  Nomor 72 Tahun 2013 Tentang Baku Mutu Air Limbah bagi Industri dan/atau Kegiatan  Usaha  Lainnya.  Hasil  pengujian  awal  air  sumur rumah  kepala  dusun  dan  air  sumur  dekat  pembakaran menunjukkan  kandungan  Pb  mendekati  batas  baku  mutu Permenkes Nomor 32 Tahun 2017 yaitu 0,03 mg/L dan 0,023 mg/L.
Berdasarkan  hasil  analisis  pendahuluan  tersebut  dapat disimpulkan terjadi pencemaran pada tanah dan air tanah di sekitar wilayah industri, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih  lanjut  untuk  mengetahui  sebaran  logam  berat  yang terjadi  di  wilayah  sekitar  industri.  Sebaran  logam  berat  di tanah  dan  air  tanah  dapat  melalui  peristiwa  adveksi  dan dispersi  hidrodinamis.  Adveksi  merupakan  peristiwa perpindahan  kontaminan  bersama  dengan  aliran  air  tanah sedangkan  dispersi  hidrodinamis  peristiwa  yang  terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi larutan dan perbedaan distribusi  kecepatan  aliran.  Kedua  peristiwa  ini  kemudian menjadi  faktor  yang  dihitung  untuk  mengetahui  jangkauan dari sebaran kontaminan [4].
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menentukan persebaran konsentrasi logam berat Cu dan Pb pada tanah dan air  tanah  dalam  jarak  tertentu  di  suatu  daerah  studi menggunakan  permodelan  simulasi  konsentrasi  transport kontaminan  satu  dimensi,  dan  juga  untuk  mengetahui  jarak aman  sumur  terhadap  sumber  kontaminan  sehingga  dapat diketahui sumur yang layak digunakan sebagai air bersih.

## Persebaran Logam Berat pada Tanah dan Air Tanah Akibat Aktivitas Industri Rumah Tangga Peleburan Limbah Elektronik
Citra Nur Fadilah dan Welly Herumurti Departemen Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : herumurti@enviro.its.ac.id
P

## II. METODE PENELITIAN

## A. Observasi Lapangan
Dalam  penelitian  ini,  observasi  awal  dilakukan  dengan observasi kondisi lapangan tempat pembakaran, posisi badan air,  jumlah  industri  aktual,  posisi  air  sumur  warga  sekitar industri baik sumur bor maupun sumur gali sehingga dapat digunakan  peneliti  untuk  melakukan  pengukuran  simulasi konsentrasi.

## B. Tahap Pengumpulan Data
Tahap  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  bahan  yang menunjang tercapainya tujuan penelitian.

## 1) Data Primer
Data  primer  yang  dibutuhkan  antara  lain  penelitian pendahuluan  pada  kualitas  air  sumur  dan  tanah  Dusun Kalimati  (wilayah  industri),  pengukuran  jarak  tempat pembakaran  dengan  sumur  pemilik  industri  dan  warga, posisi  badan  air,  koordinat  aktual  rumah  pemilik  industri, dan  observasi  lapangan  jenis  sumur  yang  dimiliki  oleh masyarakat sekitar industri.
2) Data Sekunder
Data sekunder yang dibutuhkan adalah peta wilayah studi, peta jenis tanah, peta kontur, jumlah aktual unit usaha daur ulang PCB, profil daerah studi, data konsentrasi kontaminan yang  digunakan  untuk  simulasi  konsentrasi,  dan  berbagai literatur pendukung teori dan konsep.

## C. Pengukuran Analisis Pendahuluan untuk Tanah
Analisis pendahuluan dilakukan untuk memastikan bahwa terjadi  pencemaran  logam  berat  Pb  dan  Cu  pada  tanah  di sekitar  wilayah  industri  sehingga  diperlukan  analisis  lebih lanjut [5].

## D. Pengukuran Analisis Pendahuluan untuk Air Tanah
Analisis  pendahuluan  pada  kualitas  air  tanah/sumur dilakukan untuk mengetahui kandungan yang ada dalam air minum  warga  sekitar  industri.  Pengukuran  ini  dilakukan untuk  parameter  kimia,  biologis,  dan  fisik  sesuai  dengan Permenkes  Tahun  2017  mengenai  air  sanitasi.  Berikut merupakan  tahapan  analisis  pendahuluan  kualitas  air  tanah pada Gambar 1.

## E. Tahap Pengolahan Data dan Penarikan Kesimpulan
Analisis data dan pembahasan dilakukan setelah diperoleh data-data  dari  studi  literatur,  pengambilan  data  primer, pengambilan data sekunder dan pelaksanaan penelitian secara keseluruhan.  Pembahasan  meliputi  perhitungan  permodelan transport  kontaminan  satu  dimensi  logam  berat  Cu  dan  Pb dengan menggunakan rumus berikut [6]:
𝐷𝑙 𝜕 2 𝜕 2 𝑙 − 𝒗𝒍 𝜕𝑐 𝜕𝑙 = 𝜕𝑐 𝜕𝑡
Keterangan:
𝐷𝑙 = Koefisien longitudinal dan dispersi hidrodinamik 𝑐 = Konsentrasi terlarut
𝒗𝒍 = Rata-rata kecepatan air tanah linear
𝑙 = Jarak sepanjang alur
𝑡 = Waktu
1 𝑅 (𝐷𝑙 𝜕 2 𝜕 2 𝑙 − 𝒗𝒍 𝜕𝑐 𝜕𝑙 ) = 𝜕𝑐 𝜕𝑡
Keterangan: R = Faktor retardasi 𝑅 = 1 + 𝜌𝑏 𝑛 𝐾𝑑
Keterangan: 𝜌𝑏 = Bulk mass density 𝑛 = Porositas 𝐾𝑑 = Koefisien distribusi 𝐷𝑙 = 𝛼𝑙𝒗𝒍 + 𝐷 ∗ Keterangan: 𝐷𝑙 = Koefisien longitudinal dan dispersi hidrodinamik 𝛼𝑙 = Dispersivitas longitudinal 𝒗𝒍 = Kecepatan air tanah 𝐷 ∗ = Koefisien dispersi molekuler
Alur  simulasi  konsentrasi  transport  kontaminan  satu dimensi dapat dilihat pada Gambar 2.
Transport  kontaminan  satu  dimensi  menggunakan  solusi numerik sebagai solusi alternatif. Solusi numerik menggunakan  metode  beda  hingga  pada  aplikasinya  [4]. Dalam metode beda hingga ada tiga langkah dasar yaitu:
a. Membagi  wilayah  (domain)  dengan  grid  dan  interval waktu.
b. Mentransformasikan persamaan matematik (dalam hal ini persamaan diferensial parsial) menjadi persamaan aljabar.
c. Memecahkan atau menghitung persamaan aljabar tersebut untuk seluruh domain.
Pada  penelitian  ini  pembagian  grid  waktu  dilakukan dengan  membagi  simulasi  konsentrasi  per  1  tahun  hingga tahun  ke-4,  hal  ini  dikarenakan  sebelumnya  industri pengolahan PCB telah berdiri sejak tahun 2015 dan ditutup pada awal tahun 2020, berarti sudah 4 tahun sejak industri
Sampel  air  tanah  (sumur) diambil  pada  2  titik,  sumur
Kepala  Dusun  Kalimati  dan sumur dekat pembakaran Masing-masing  titik  diambil kurang  lebih  1.5  Liter  dan dilakukan pengenceran Dilakukan  uji  kualitas  air  parameter kimia,  biologis,  dan  fisik  sesuai  metode standar  yang  baku  mutunya  mengacu pada Permenkes  Nomor 32 Tahun 2017 mengenai Air Sanitasi Gambar 1.  Tahapan pengukuran analisis air tanah. Gambar 2. Alur permodelan simulasi konsentrasi. Simulasi pada persamaan transport kontaminan 1 dimensi Grid waktu Grid Jarak Input Nilai Konsentrasi
- C (x,t), konsentrasi pada titik sumber -  C  (x+ Δx  ,t),  konsentrasi  simulasi batas atas
- C (x- Δx,t), konsentrasi simulasi batas bawah Input nilai Dl dan Vl Cx, Konsentrasi mencapai jarak x (pada setiap grid) pada waktu t Plot Grafik konsentrasi (Co-Cx) dengan jarak/ jangkauan
pengolah PCB ini berdiri. Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan simulasi tahun ke-1 yaitu 2020 hingga 4 tahun ke depan  untuk  melihat  sebaran  sisa  konsentrasi  dari  tahun  ke tahun. Untuk grid jarak dilakukan dengan membagi jarak per 100  meter  dari  sumber  kontaminan  hingga  industri  PCB terjauh  yang  berada  di  jarak  700  m,  sehingga  diketahui sebaran  konsentrasi  per  jarak  100  meter  hingga  700  meter. Pembagian grid jarak dan grid waktu dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Pada setiap grid jarak yang sudah ditentukan pada Tabel 1, diambil 2 titik sumur untuk dilakukan perhitungan simulasi, hal  ini  digunakan  untuk  mengetahui  beda  muka  air  tanah antara 2 titik sumur. Sumur pemilik industri dan sumur warga sekitar  terbagi  menjadi  2  jenis  sumur  bor  dan  sumur  gali. Sumur  bor  warga  rata-rata  digali  sedalam  7-20  meter sedangkan  sumur  gali  rata-rata  digali  sedalam  5-10  meter. Namun  saat  ini  masyarakat  setempat  lebih  banyak menggunakan  sumur  bor  dikarenakan  sumur  gali  yang  ada memiliki warna air yang kuning dan berasa.
Sebelum  melakukan  simulasi  perhitungan  konsentrasi, maka  perlu  dilakukan  perhitungan  untuk  mencari  nilai  dari komponen  pendukung  di  dalam  rumus  antara  lain  faktor retardasi, konduktivitas hidrolik, gradient hidrolik, kecepatan air,  dispersivitas  longitudinal,  dan  dispersi  hidrodina  mik. Berikut  merupakan  tahap  dalam  melakukan  perhitungan tersebut selengkapnya pada Gambar 3 hingga Gambar 9.
Persamaan  transport  kontaminan  satu  dimensi  yang digunakan  masih  dalam  bentuk  persamaan  diferensial sehingga  perlu  dilakukan  penurunan  persamaan  kerja berdasarkan  perluasan  deret  Taylor.  Perluasan  deret  taylor telah  umum  digunakan  untuk  mengembangkan  persamaan kerja beda hingga [7]. Gambar 10 menunjukkan sistem nodal yang digunakan dalam perluasan deret Taylor.
Persamaan kerja beda hingga transport kontaminan dalam kondisi  aliran  seragam  dan  aliran  tunak  (steady),  untuk eksplisit dengan pendekatan central difference untuk turunan ruang adalah berikut:
Keterangan: 𝐶 (𝑥+∆𝑥,𝑡) = Konsentrasi batas atas
𝐶 (𝑥,𝑡) = Konsentrasi pada sumber
𝐶 (𝑥−∆𝑥,𝑡) = Konsentrasi batas bawah
Simulasi  konsentrasi  dilakukan  menggunakan  data sekunder  dari  penelitian  pendahuluan  Tahun  2020  pada industri  daur  ulang  elektronik  yang  menunjukkan  bahwa logam berat Cu dan Pb hasil industri limbah elektronik dapat mencapai rata-rata 4,34 mg/L hingga 052 mg/L untuk Pb dan 2,18  mg/L  hingga 0,27  mg/L  untuk  Cu yang selanjutnya di simulasikan  pada  masing-masing  grid  jarak  0-700  meter. Konsentrasi  yang  digunakan  dalam  simulasi  ini  adalah konsentrasi  logam  berat  hasil  analisis  pendahuluan  hingga memenuhi  Pergub  Jatim  Nomor  72  Tahun  2013  Tentang Baku  Mutu  Air  Limbah  bagi  Industri  dan/atau  Kegiatan Usaha Lainnya. Dari hasil simulasi tersebut didapatkan nilai
Tabel 1.
Pembagian grid jarak
Grid Jarak (m) 0-100 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 Tabel 2. Pembagian grid waktu Grid Waktu (hari) 365 730 1095 1460 Peta Jenis Tanah Kecamatan Sumobito Karakteristik  jenis  tanah  wilayah  studi (tanah regosol)
Data  Porositas  tanah,  bulk  mass  density, nilai Kd untuk logam berat Pb dan Cu Nilai R (faktor retardasi) Gambar 3. Langkah mengukur faktor retardasi. Nilai dispersivitas longitudinal Survei Jarak aktual antara dua sumur pada range jarak tertentu Studi literatur rumus dispersivitas  longitudinal  = 0,  1  *  x  (Jangkauan/jarak ion/molekul)
Gambar 4. Langkah menghitung dispersivitas longitudinal.
Nilai Konduktivitas Hidrolik
Kandungan  tanah  regosol  (pasir 54%,  lanau  32.67%,  dan  lempung 13.33%)  (Venus,  Nikiyuluw  dkk.,
2018)
Nilai K masing-masing: Pasir = 2.5 m/hari
Lanau = 0.08 m/hari
Lempung = 0.0002 m/hari
(Mas Agung Mardyanto, 2010)
Gambar 5. Langkah menghitung konduktivitas hidrolik
Nilai Gradien Hidrolik Beda tinggi  muka air  tanah 2 titik sumur Jangkauan/jarak  antar  2 titik sumur Gambar 6. Langkah menghitung gradien hidrolik. Nilai Kecepatan Air Tanah Nilai Gradien Hidrolik Nilai Konduktivitas Hidrolik
Gambar 7. Langkah menghitung kecepatan air tanah.
Nilai Dispersi Hidrodinamik Nilai Dispersivitas Longitudinal
Nilai Kecepatan Air Tanah
Gambar 8. Langkah menghitung dispersi hidrodinamik.
Nilai Kecepatan Air Tanah Nilai Dispersi Hidrodinamik Nilai Faktor Retardasi Data Konsentrasi Waktu SIMULASI KONSENTRASI PADA JARAK TERTENTU Gambar 9. Langkah menghitung simulasi konsentrasi.
Gambar 10. Sistem nodal yang digunakan dalam perluasan deret Taylor.
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 𝐶 (𝑥,𝑡) ∆𝑡 = 1 𝑅 (−𝑣 𝑥 𝐶 (𝑥+∆𝑥,𝑡) − 𝐶 (𝑥−∆𝑥,𝑡) 2∆𝑥 + 𝐷𝑙 𝐶 (𝑥+∆𝑥,𝑡) − 2𝐶 (𝑥,𝑡) + 𝐶 (𝑥−∆𝑥,𝑡) ∆𝑥 2 )
sebaran  logam  berat  pada  jarak  terjauh  dari  konsentrasi terbesar  hingga  konsentrasi  terkecil  (yang  memenuhi  baku mutu).  Selengkapnya  konsentrasi  yang  digunakan  untuk simulasi pada Tabel 3.
Konsentrasi yang di simulasikan memiliki batas atas dan batas  bawah  sehingga  apabila  melakukan  simulasi konsentrasi  sumber  0,27  mg/L  maka  konsentrasi  batas  atas dan  batas  bawah  menggunakan  0,65  mg/L  dan  0,1  mg/L. Kemudian  didapatkan  hasil  simulasi  konsentrasi  yang tersebar pada jarak x dan sisa konsentrasi yang terdapat pada jarak x yang ke selanjutnya di plot pada grafik.
Setelah simulasi dilakukan maka dapat diketahui jarak dari masing-masing konsentrasi, sehingga dapat ditentukan pada jarak  berapa  kontaminan  telah  memenuhi  baku  mutu.  Data ini  dapat  digunakan  sebagai  penentu  jarak  aman  sumur terhadap sumber kontaminan.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Koordinat Industri Aktual
Setelah  dilakukan  observasi  lapangan  diperoleh  hasil bahwa jumlah industri aktual yang dulu beroperasi adalah 44 dan telah resmi berhenti beroperasi sejak Januari 2020, Peta sebaran industri selengkapnya pada Gambar 11 dan Tabel 4.
Seluruh  indusri  di  satu  kelurahan  di  satu  dusun  yang memiliki  dua  tempat  pembakaran,  terletak  dekat  dengan badan air (Sungai besar, cabang, dan kecil).

## B. Posisi Badan Air
Dusun dikelilingi oleh tiga badan air yang digunakan untuk pengairan  sawah.  Ketiga  badan  air  ini  tersambung  oleh bendungan kecil pada masing-masing sungai sehingga dapat dialirkan air dari sungai utama ke sungai cabang dan sungai cabang ke sungai kecil melewati bendungan tersebut.
Kemudian dilakukan observasi lapangan untuk mengukur jarak  dari  tempat  pembakaran  terhadap  sumur  warga menggunakan  aplikasi google  earth .  Sumur  yang  dimiliki warga  dusun  ada  2  jenis  yaitu  sumur  gali  dan  sumur  bor.
Sebagian  besar  masyarakat  dusun  sudah  menggunakan sumur bor dikarenakan biaya pemasangan yang lebih murah, air sumur lebih bersih, dan tidak berasa dibandingkan sumur gali. Namun masih ada beberapa warga yang menggunakan sumur gali sebagai sumber kebutuhan air bersih.

## C. Kecepatan Air Tanah
Pengukuran  kecepatan  air  tanah  dilakukan  dengan menggunakan prinsip dalam hukum Darcy [8].
𝑉 = −𝐾𝑖 = 𝑘 ℎ 𝑙 Keterangan:
𝐾 = Konduktivitas hidrolik
𝑖 = Gradient hidrolik
ℎ = Beda muka air tanah
𝑙 = Jarak antar sumur
Untuk  mengukur  nilai  gradient  hidrolik  perlu  dilakukan pengukuran  beda  muka  air  tanah  dan  jarak  antar  sumur terlebih  dahulu.  Pengukuran  ini  dilakukan  dengan pengambilan  titik  sampel  pada  setiap  grid  jarak  ditentukan secara acak. Hasil pengukuran beda muka air tanah dan jarak sumur serta dan dapat dilihat pada Tabel 4.
Kecepatan  air  tanah  di  dalam  media  porous  tergantung pada gradient hidrolik  dan parameter  alirannya.  Pada  aliran media  porous  gradient  hidrolik  berbanding  lurus  dengan kecepatan,  karena  aliran  dalam  media  porous  adalah  aliran laminar. Untuk persamaan gradient hidrolik adalah berikut: Gradient  hidrolik  ( 𝑖 )  =  beda  muka  air  tanah/L  (panjang lintasan/aliran  dimana  terjadi  head  loss).  Hasil  perhitungan
gradient hidrolik pada masing-masing grid jarak dapat dilihat pada Tabel 5.
Nilai  Konduktivitas  hidrolik  dapat  ditentukan  dengan mengetahui  jenis  tanah  pada  wilayah  studi.  Pada  Dusun Kalimati  memiliki  jenis  tanah  regosol  dengan  kandungan pasir 54%, lanau/silt 32,67%, dan lempung 13,33% [9]Nilai konduktivitas hidrolik untuk pasir 2,5 m 3 /hari, nilai K untuk
Tabel 3. Konsentrasi yang digunakan sebagai permodelan simulasi transport
kontaminan satu dimensi
Konsentrasi Simulasi Cu (mg/L) Konsentrasi Simulasi Pb (mg/L) 3 5 2.18 4.34 1.94 3.26 1.64 2.53 0,83 1.72 0,65 0,92 0,27 0,52 0,1 0,1
Tabel 4. Beda muka air tanah dan jarak masing-masing grid jarak Nama Jarak (m) Jenis Sumur Kedalaman Air Asumsi (m) Jarak dari Tempat Pembakaran Sumur Dekat Pembakaran 1 0-100 Gali 8 25 Sumur Dekat Pembakaran 2 0-100 Gali 6 10 Sumur Warga 1 100-200 Gali 10 143 Sumur Warga 2 100-200 Gali 8 155 Yunus 200-300 Bor 17 235 Feriandi 200-300 Bor 13 251 Rokim 300-400 Bor 17 370 Istiono 300-400 Bor 12 353 Patukah 400-500 Bor 14 477 Warto 400-500 Bor 11 487 Sukar 500-600 Bor 13 550 Didik 500-600 Bor 10 535 Suwarno 600-700 Bor 15 610 Maksum 600-700 Bor 12 661 Gambar 11. Peta wilayah industri (Google earth, 2020).
lanau  0,08  m 3 /hari,  dan  nilai  K  lempung  0,0002  m 3 /hari. Sehingga nilai K total adalah: Konduktivitas Hidrolik total = ((2,5 m 3 /hari x 54%) + (0,08 m 3 /hari x 32,67%) + (0,0002 m 3 /hari x 13,33 %) = 1,35 m 3 /hari + 0,0261 m 3 /hari + 0,0000266 m 3 /hari = 1,37616 m 3 /hari
Setelah  diketahui  nilai  K  dan  nilai  i  maka  dilakukan perhitungan  kecepatan  air  tanah  pada  masing-masing  grid jarak  sesuai  dengan  persamaan  di  atas.  Salah  satu  contoh perhitungannya sebagai berikut:
Sumur A dan Sumur B pada Grid Jarak 200-300 m H/beda muka air tanah = (17 – 13) m = 4 m L/jangkauan ion/molekul  = (251 – 235) m  = 16 m Maka nilai 𝑖 (Gradien Hidrolik): 𝑖 =  𝐻/𝐿 𝑖 = 4 m/16 m = 0,25 m Kemudian dilakukan perhitungan V air tanah: 𝑉 = 𝐾𝑖 𝑉 = 1,37616 × 0,25 = 0,344101 m 3 /hari
Jadi,  kecepatan  air  tanah  pada  jarak  200-300  m  adalah 0,344101  m 3 /hari.  Hasil  dari  perhitungan  masing-masing kecepatan  air  tanah  dalam  setiap  grid  jarak  selengkapnya pada Tabel 6.

## D. Faktor Retardasi
Retardasi  pada  transport  kontaminan  dapat  terjadi  akibat pengaruh reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam tanah. Hal ini menyebabkan kecepatan kontaminan relatif pelan. Faktor retardasi  merupakan  suatu  penggambaran  efek  penurunan kecepatan  pergerakan  atau  transportasi  solute,  akibat  rekasi dengan  tanah  [5].  Persamaan  faktor  retardasi  sebagai berikut:[5]
𝑅 = 1 + 𝜌𝑏 𝑛 𝐾𝑑
Nilai 𝐾𝑑 pada  tanah  tergantung  pada  karakter  geokimia pada  tanah  dan  pada  air  yang  mengalir  pada  pori  tanah berdasarkan studi literatur dimana koefisien distribusi untuk logam berat 𝜌𝑏 adalah 0,4 L/kg [9] dan nilai 𝐾𝑑 untuk logam berat Cu dalam rentang 0,1-3,6 L/kg [10]. Sehingga nilai 𝐾𝑑 untuk Cu yang dipilih adalah 0,3 L/kg. Porositas tanah yang diasumsikan  adalah  70%.  Kemudian  dihitung  nilai  faktor retardasi ( 𝑅 ) masing-masing logam berat:
Untuk Cu :
𝑅 = 1 + 1,6 gr/cm 3 0,7 0,3 L/kg
𝑅 = 1 + 1,6 kg/dm 3 0,7 0,3 L/kg
𝑅 = 1,685714 L/kg
Untuk Pb:
𝑅 = 1 + 1,6 gr/cm 3 0,7 0,4 L/kg
𝑅 = 1 + 1,6 kg/dm 3
0,7 0,4 L/kg

## 𝑅 = 1,914286 L/kg

## E. Dispersi Hidrodinamik
Dalam memodelkan transport kontaminan perlu dilakukan penentuan  efek-efek  dari  dispersi  yang  terjadi  pada  2 komponen [10]:
a. Dispersi longitudinal b. Dispersi transversal
Dispersivitas  cenderung  proporsional  dengan  jarak  yang ditempuh  oleh  molekul  atau  ion,  dan  dapat  diperkirakan secara kasar sebagai 0,1 kali jarak tempuh ion atau molekul [5].  Penentuan  nilai  dispersivitas  dapat  dilakukan  dengan menggunakan rumus [11]: 𝑎𝑙 = 0,1 ∗ 𝑋 𝑎𝑡 = 0,33 ∗ 𝑎𝑙 𝑎𝑣 = 0,056 ∗ 𝑎𝑡
Hasil perhitungan dispersivitas longitudinal pada permodelan simulasi ini dapat dilihat pada Tabel 7. Dispersi hidrodinamik  dapat  diketahui  setelah  mendapatkan  nilai 𝑎𝑙 dan 𝑣𝑙 .  Untuk nilai dispersi hidrodinamik pada permodelan ini dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Tabel 5.
Nilai gradien hidrolik pada setiap grid jarak Jarak Beda Muka Air 𝐿 (jangkauan) 𝑖 0-100 2 15 0,133333 100-200 2 12 0,166667 200-300 4 16 0,25 300-400 5 17 0,294118 400-500 3 10 0,3 500-600 3 15 0,2 600-700 3 51 0,058824 Tabel 6.
Kecepatan air tanah pada masing-masing grid jarak
Jarak Beda Muka Air 𝐿 (jangkauan) 𝑖 𝑣 0-100 2 15 0,133333 0,18352 100-200 2 12 0,166667 0,2294 200-300 4 16 0,25 0,344101 300-400 5 17 0,294118 0,404824 400-500 3 10 0,3 0,412921 500-600 3 15 0,2 0,275281 600-700 3 51 0,058824 0,080965
Tabel 7.
Nilai dispersivitas longitudinal setiap grid jarak Jarak 𝛼𝑙 0-100 1.5 100-200 1.2 200-300 1.6 300-400 1.7 400-500 1 500-600 1.5
600-700
5.1
Tabel 8. Hasil dispersi hidrodinamik tiap grid jarak Jarak 𝛼𝑙 𝐷𝑙 0-100 1.5 0,275281 100-200 1.2 0,275281 200-300 1.6 0,550561 300-400 1.7 0,688201 400-500 1 0,412921 500-600 1.5 0,412921 600-700 5.1 0,412921
Keterangan:
𝐷𝑙 = dispersi hidrodinamik
𝑎𝑙 = dispersivitas longitudinal 𝑣𝑙 = kecepatan air tanah
Berikut merupakan salah satu contoh perhitungan nilai 𝐷𝑙 pada grid jarak 200-300 m: 𝐷𝑙 = 1,6 m × 0,344101 m 3 /hari 𝐷𝑙 = 0,550561 m 2 /hari Hasil perhitungan selengkapnya pada Tabel 8.

## F. Hasil Model Sebaran
Pada persamaan kerja beda hingga, dapat diketahui bahwa terdapat  konsentrasi  batas  atas  dan  batas  bawah  yang digunakan  untuk  simulasi.  Sebagai  contoh  apabila konsentrasi  sumber  kontaminan  yang  disimulasikan  adalah 0,52 mg/L, maka konsentrasi batas atas adalah 0,92 mg/L dan konsentrasi  batas  bawah  adalah  0,1  mg/L  (memenuhi  baku mutu).  Konsentrasi  tersebut  disimulasikan  pada  masing- masing  grid  jarak  (0-700  m)  dan  pada  tahun  ke-1  hingga tahun ke-4.
Berikut  salah  satu  contoh  perhitungan  dari  model konsentrasi sumber sebesar 0,52 mg/L:
Tahun ke-1 pada grid jarak 0-100 m 𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 0,52 365 = 1 1,914286 (−0,18352 0,92 − 0,1 2(100) + 0,275281 0,92 − (2 × 0,52) + 0,1 100 2 )
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) = 0,376428379 mg/l Tahun ke-1 pada grid jarak 100-200 m
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 0,52 365 = 1 1,914286 (−0,2294 0,92 − 0,1 2(200) + 0,275281 0,92 − (2 × 0,52) + 0,1 200 2 )
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) = 0,430307103 mg/l
Tahun ke-1 pada grid jarak 200-300 m 𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 0,52 365 = 1 1,914286 (−0,3441 0,92 − 0,1 2(300) + 0,550561 0,92 − (2 × 0,52) + 0,1 300 2 )
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) = 0,43031 mg/l Tahun ke-1 pada grid jarak 300-400 m 𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 0,52 365 = 1 1,914286 (−0,4048 0,92 − 0,1 2(400) + 0,6882 0,92 − (2 × 0,52) + 0,1 400 2 )
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) = 0,440865962 mg/l Tahun ke-1 pada grid jarak 400-500 m 𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 0,52 365 = 1 1,914286 (−0,4129 0,92 − 0,1 2(500) + 0,4129 0,92 − (2 × 0,52) + 0,1 500 2 )
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) = 0,45543371 mg/l
Tahun ke-1 pada grid jarak 500-600 m 𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 0,52 365 = 1 1,914286 (−0,2753 0,92 − 0,1 2(600) + 0,41292 0,92 − (2 × 0,52) + 0,1 600 2 )
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) = 0,484128965 mg/l
Gambar 12 Peta persebaran logam berat pb model konsentrasi 0,52 mg/L.
Gambar 13. Peta persebaran logam berat cu model konsentrasi 2.18 mg/L.
Tahun ke-1 pada grid jarak 600-700 m
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) − 0,52 365 = 1 1,914286 (−0,0081 0,92 − 0,1 2(700) + 0,41292 0,92 − (2 × 0,52) + 0,1 700 2 )
𝐶 (𝑥,𝑡+∆𝑡) = 0,510954771 mg/l
Untuk simulasi pada tahun selanjutnya hingga tahun ke-4 dilakukan dengan cara yang sama.
Kemudian  dilakukan  analisis  spasial  hasil  simulasi konsentrasi  dari  tahun  ke-1  hingga  ke-4  dengan  grid  jarak 100-700  meter,  sehingga  menghasilkan  peta  sebaran  logam berat  masing-masing  model  konsentrasi.  Gambar  12 menunjukkan peta sebaran logam berat Pb model konsentrasi 0,52 mg/L dan Gambar 13 menunjukkan peta sebaran logam berat Cu model konsentrasi 2.18 mg/L.
Hasil  model  simulasi  logam  berat  Pb  untuk  konsentrasi 0,52  mg/L  yang  telah  dilakukan  menunjukkan  bahwa  pada sebaran  tahun  pertama,  jarak  aman  sumur  agar  tidak terkontaminasi logam berat Pb sesuai peraturan di atas adalah 200 meter, dikarenakan pada jarak tersebut konsentrasi sisa sebaran  menunjukkan  0,089  mg/L  di  mana  konsentrasi tersebut memenuhi baku mutu. Untuk sebaran pada tahun ke- 2  menunjukkan  bahwa  konsentrasi  sisa  sebaran  pada  jarak 600 meter sudah memenuhi baku mutu dengan jumlah 0,071 mg/L.  Sebaran  tahun  ke-3  menunjukkan  hasil  bahwa  sisa konsentrasi telah memenuhi baku mutu pada jarak 700 meter dengan jumlah 0,027 mg/L, sedangkan tahun ke-4 juga pada jarak  ke  700  meter  dengan  jumlah  sisa  konsentrasi  sebaran 0,036  mg/L.  Hasil  model  simulasi  logam  berat  Cu  untuk konsentrasi sumber 0,27 mg/L, 0,65 mg/L, 0,83 mg/L, 1,64 mg/L, 1,94 mg/L menunjukkan bahwa seluruh hasil simulasi pada jarak 0 hingga 700 meter telah memenuhi baku mutu Pergub  Jatim  Nomor  72  Tahun  2013.  Untuk  model konsentrasi sumber sebesar 2.18 mg/L yang telah dilakukan menunjukkan  bahwa  pada  tahun  pertama  hingga  tahun keempat jarak aman sumur agar tidak terkontaminasi logam berat  Pb  sesuai  peraturan  di  atas  adalah  100  meter,  dengan hasil  sisa  konsentrasi  berurutan  sebagai  berikut  0,18  mg/L, 0,36  mg/L,  0,54  mg/L,  dan  0,72  mg/L.  Untuk  peta  model sebaran  logam  berat  konsentrasi  lainnya  hasilnya  hampir sama  dengan  model  konsentrasi  logam  berat  Pb  0,52  mg/L dan  Cu  2,18  mg/L.  Hal  yang  membedakan  hanya  nilai konsentrasi per jarak dan per waktu.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan simulasi perhitungan konsentrasi logam berat Pb dan Cu dapat disimpulkan bahwa; (1) Persebaran Logam Berat  Pb  dan  Cu  dari  grid  jarak  100  hingga  700  meter menunjukkan  bahwa  konsentrasi  yang  disimulasikan mengalami persebaran melebihi grid jarak terjauh 700 meter. Hal  ini  ditunjukkan  dari  hasil  simulasi  semua  konsentrasi pada  grid  jarak  dan  waktu  masih  terdapat  sisa  konsentrasi.
Persebaran Logam Berat Pb dan Cu dari grid waktu 1 tahun hingga  4  tahun  menunjukkan  bahwa  semakin  lama  waktu sebaran logam berat secara kontinu maka semakin besar konsentrasi yang tersebar pada setiap titik grid jarak. Faktor yang paling mempengaruhi persebaran kontaminan pada air tanah berdasarkan simulasi model adalah adveksi, kemudian dispersi dan  yang  terakhir  adalah  faktor  retardasi;  (2)  Jarak aman  sumur  untuk  logam  berat  Pb  pada  model  konsentrasi 0,52 mg/L, 0,92 mg/L, 1.72 mg/L, 2.53 mg/L, dan 4.34 mg/L dari  tahun  pertama  hingga  keempat  menunjukkan  jarak variatif dengan jarak terdekat adalah 200 meter. Untuk jarak aman  sumur  logam  berat  Cu  pada  konsentrasi  0,27  mg/L, 0,65 mg/L, 0,83 mg/L, 1.64 mg/L, 1.94 mg/L, dan 2.18 mg/L menunjukkan  bahwa  hampir  seluruh  simulasi  konsentrasi pada  jarak  0  hingga  700  meter  pada  tahun  pertama  hingga keempat  telah  memenuhi  baku  mutu  kecuali  untuk konsentrasi  2.18  mg/L  pada  jarak  0-100  meter  dari  tahun pertama hingga keempat tidak memenuhi baku mutu, namun memenuhi pada jarak 100 meter lebih.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Direktorat Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Republik  Indonesia  yang  telah  memberikan  dukungan finansial melalui Beasiswa Bidik Misi tahun 2016-2020 serta terima  kasih  kepada  seluruh  pihak  yang  terlibat  dalam pengerjaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Q. Tan, L. Liu, M. Yu, and J. Li, “An innovative method of recycling metals  in  printed  circuit  board  (PCB)  using  solutions  from  PCB production,” J. Hazard. Mater. , vol. 390, p. 121892, 2020.
[2]  S. Pinho, M. Ferreira, and M. F. Almeida, “A wet dismantling process for  the  recycling  of  computer  printed  circuit  boards,” Resources, Conservation and Recycling , vol. 132. 2018, doi: 10.1016/j.resconrec.2018.01.022.
[3]  D.  Dutta  and  S.  Goel,  “Electronic  Waste  (E-Waste)  Generation  and Management,”  in Advances  in  Solid  and  Hazardous  Waste Management , Bengal Barat: Springer, 2017, pp. 249–266.
[4]  S. Notodarmojo, “Penerbit Tanah dan Air Tanah.” Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2005.
[5]  E. D. L. Putra, C. Aman, and others, “Analisis logam Pb, Cd, Cu, dan Zn  dalam  ketam  batu,  dan  lokan  segar  yang  berasal  dari  Perairan Belawan secara spektrofotometri serapan atom,” Maj. Kedokt. Nusant. , vol. 42, no. 1, 2009.
[6]  M. D. LaGrega, P. L. Buckingham, and J. C. Evans, Hazardous Waste Management . New York: Waveland Press, 2010.
[7]  B. Carnahan and H. A. Luther, Applied Numerical Methods . New York: Wiley, 1969.
[8]  V. Nikiyuluw, R. Soplanit, and A. Siregar, “Efisiensi pemberian air dan kompos  terhadap  mineralisasi  NPK  pada  tanah  regosol,” J.  Budid. Pertan. , vol. 14, no. 2, pp. 105–122, 2018.
[9]  J.  D.  Allison  and  T.  L.  Allison,  “Partition  Coefficients  for  Metals  in Surface  Water,  Soil,  and  Waste,” United  States  Environmental Protection Agency , 2005.
[10]  P.  L.  Younger, Groundwater  in  the  Environment:  An  Introduction . USA: John Wiley & Sons, 2009.
[11]  D. C. V. Purba and I. M. Kamil, “Analisis pola penyebaran logam berat pada air tanah dangkal akibat lindi di sekitar tempat pemrosesan akhir (TPA) Jatibarang Semarang,” J. Tek. Lingkung. , vol. 21, no. 2, pp. 149– 158, 2015.